粉末粒子径用エアジェットふるい分析装置

TOB-MK-200 統合型計量システム搭載標準エアジェットふるい分析装置（包括的粉末粒子径分析用）

製品概要と主な用途
エアジェットふるいは、制御された負圧エアボルテックスを使用して、精密試験ふるいを通過する粉末粒子を流動化、解凝集、分級します。重力と振動に依存する機械式振動ふるいとは異なり、微細で凝集性が高い、または軽量な粉末の処理に苦労することが多いのに対し、TOB-MK-200は高応答の電子制御エアボルテックスを生成し、各粒子を個別にふるいメッシュへ押し当てることで、公称目開きより真に小さい粒子のみが通過することを保証します。ふるい下材料はサンプルコレクターに回収され、ふるい上の残留物は統合電子天秤（0.01～600 g）によって自動計量されます。また、システムは保持率、通過率、粒度区間別割合を即座に計算します。

本装置は米国輸入の電子式ボルテックス発生器を中心に構成され、厳密に制御された圧力（0～–10 kPa）および時間（最大9999分99秒）で動作します。測定範囲は3 µm～5000 µmで、精度および再現性はいずれも1％未満であり、研究開発での特性評価から生産品質管理まで対応できます。試料計量からふるい分け、データ報告までの全試験工程は、カラータッチスクリーンインターフェースで管理され、パスワード保護されたユーザー管理、リアルタイム圧力監視・調整、TXT形式レポートの自動生成機能を備えています。レポートはUSBドライブへエクスポートするか、接続されたドットマトリックスプリンターで印刷できます。

用途：

1. 正極粉末（NMC、LFP、LCO）、負極粉末（グラファイト、ハードカーボン、シリコン）、固体電解質（LATP、LLZO）、導電助剤（カーボンブラック、CNT）を特性評価する電池材料研究室。わずかな粗大粒子でも電極塗工品質やセルの一貫性に影響を及ぼすためです。
2. 賦形剤および原薬の製薬研究開発・品質管理（QC）用途。中国薬局方2025の粒子径試験要件に完全準拠します。
3. 粉体塗料、セメント、顔料、トナー、食品添加剤メーカー。粒子凝集、静電帯電、低密度により従来の機械式ふるい分けが効果的でない場合に適しています。
4. 恒久的なデジタル記録と内蔵再計量機能を備えた、追跡可能な装置化されたふるい分け方法を必要とする研究機関および第三者試験ラボ。

NMC正極粉末中の粗大粒子分を定量するために必要なふるい目開きサイズが分からない場合は、粒子特性評価の専門スタッフまでお問い合わせください。電池材料向けのふるい順序および一般的な試験条件をご提案できます。

電池材料品質管理におけるエアジェットふるい分けの位置づけ

粒度分布は、活物質である正極・負極材料から導電性カーボンや固体電解質に至るまで、ほぼすべての電池粉末における重要な品質特性です。一般的な電池材料の生産ラインや研究開発ラボでは、以下のような一連の特性評価工程を実施します：

• サンプリング – 生産ロットから代表試料を採取します。
• 前処理 – 必要に応じて、試料を乾燥または軽度に解凝集します（例：付属の前処理ふるいとタッピングハンマーを使用）。
• ふるい分け（TOB-MK-200の役割） – 試料を計量し、適切なメッシュサイズの標準試験ふるいへ移し、エアジェットふるい分け処理を行います。ふるい上の残留物は、管理が必要な粗大粒子分を示します。
• データ分析 – 保持率、通過率、粒度区間の割合が自動計算され、記録されます。
• レポート作成 – 試験データは品質文書化のため印刷またはTXTファイルとして保存されます。

電池材料では、粒度分布の粗大側に注目することが多くあります。例えば20 µmまたは10 µmを超える粒子は、塗工欠陥（筋状欠陥、凝集体）を引き起こしたり、充放電サイクル中に局所的な電流密度集中を招いたりする可能性があります。特定の目開き（例：25 µm、15 µm）のふるいを通して粉末を分級し、残留重量を測定することで、TOB-MK-200は、全粒度分布を分析するレーザー回折法を補完する「粗大粒子側の裾野」を迅速かつ作業者に依存せず評価できます。

電池粉末に特有の処理上の利点：

• 機械的粉砕を伴わない解凝集：エアボルテックスが軟質凝集体を分散します。これにより、レーザー回折装置では粗大粒子として計数される可能性のある凝集体の影響を低減し、一次粒子径分布をより代表的に評価できます。
• 静電干渉なし：一定の気流により静電気を中和し、微粉末がふるいメッシュや容器壁に付着することを防ぎます。これは乾燥正極粉末を手作業でふるい分ける際によく発生する問題です。
• 密閉サンプル経路：ふるい下材料はサンプルコレクターに回収され、微細粒子が実験室空気中へ放出されることを防ぎます。これはニッケルまたはコバルトを含む正極粉末を扱う際の健康および交差汚染対策となります。

エアジェットふるいの動作原理 — 「ふるい分け前の分級」原理

TOB-MK-200は、従来の機械式ふるい振とう機とは根本的に異なる原理で動作します。ふるいを積み重ねて振動させ、重力によって微粒子を下方へ移動させる代わりに、精密制御されたエアボルテックスによって粉末層全体を積極的に流動化します。手順は以下の通りです：

1. システム初期化：作業者がパスワード（二段階管理権限）で装置にログインした後、希望する目開きの標準試験ふるいを装置のインターフェース上に設置します。試料は内蔵電子天秤で計量され、装置が総試料重量を自動的に読み取ります。
2. 試料投入：計量済み粉末を標準試験ふるいへ移し、透明ふるいカバーを固定します。
3. パラメータ入力：作業者はタッチスクリーンインターフェース上で、ふるい目開きサイズ、試験圧力（0～–10 kPa）、ふるい分け時間（最大9999分99秒）を入力します。
4. エアジェットふるい分け：米国輸入の電子式ボルテックス発生器は、真空発生器と連携して、ふるいチャンバー内部に強力な負圧エアボルテックスを生成します。この渦流は粉末をエアジェットふるいのノズルから上方へ押し上げ、透明ふるいカバーへ衝突させます。この衝撃によって粒子の凝集体が解砕されます。気流が循環するにつれて、粉末粒子はサイズ順にふるいメッシュへ戻され、微細粒子はメッシュ開口部を通過して気流によってサンプルコレクターへ運ばれ、粗大粒子はふるい上に残ります。
5. リアルタイム監視：ふるい分け中、タッチスクリーンには現在の試験圧力と残りのふるい分け時間が表示されます。両パラメータは動作中いつでも調整可能です。進行状況の確認や追加試料投入のため、一時停止機能も利用できます。
6. 自動終了および再計量：設定したふるい分け時間が終了すると、装置は自動停止します。電子天秤がふるい上に残った残留試料を再計量します。内蔵ソフトウェアは保持率、通過率、区間粒度割合を自動計算します。
7. データ出力：結果は接続されたドットマトリックスプリンターで印刷でき、試験データは装置内部ストレージにTXT形式で保存されます。記録数や保存容量に制限はありません。データはいつでもUSBフラッシュドライブへエクスポートできます。試験番号が誤って重複した場合、システムは警告を発してデータ上書きを防止します。

この方法は、粒子がふるいメッシュに接触する前の流動化運動中に粒度分級が行われるため、「ふるい分け前分級」と呼ばれます。これは、機械式ふるいが数秒で目詰まりするような粉末でも、エアジェットふるいが1％未満の精度を達成できる主な理由です。

完全な技術仕様

用途分野：

• 医薬品：添加剤および原薬；中国薬局方2025年版の粒度試験方法に適合。
• エネルギー：電池材料、グラファイト。
• プラスチック：プラスチック、樹脂、ゴム。
• コーティング：粉体塗料、金属および非金属コーティング。
• 建築材料：セメント、石炭粉、石膏、アスファルト舗装繊維、スラグ。
• 試験機関：科学研究機関、技術監督当局、品質検査機関、計量および試験部門。
• 食品：小麦粉、調味料、食品添加物。
• その他：軽量、凝集しやすい、浮遊しやすい、メッシュを詰まらせやすい、または静電気を帯びやすいことにより、機械式ふるい分けで失敗する、または性能が低下するすべての粉末（洗濯用粉末、顔料、染料、トナー、セラミックス、冶金、鉱業、新素材、発電分野を含む）。

製品構成一覧

バッテリーパウダー向け推奨試験用ふるい

これらの開口サイズは、バッテリー電極および電解質パウダーの品質管理で一般的に使用されます。必要な正確なふるいは、特定の粒度分布およびプロセスにおける重要な粗粒限界によって異なります。

常に試験計画では最大のふるいから開始し、順に小さいものへ進めてください。ふるい分け時間はデフォルトとして3～5分間を使用し、目視観察に基づいて調整してください。ふるい上のパウダーは均一に流動化して見える必要があります。

標準的な機械式ふるい振とう機よりTOB-MK-200を選ぶ理由

エアジェットふるいへアップグレードする理由：

機械式ふるい振とう機は数値を得られますが、エアジェットふるいは信頼できる数値を得られます。バッテリー材料では、わずかな粗大粒子でもコーティング工程全体を損なう可能性があります。25µmふるいで「99.5％通過」と「98.0％通過」の違いは、安定したコーティングラインと、筋状欠陥のトラブルシューティングに一日を費やす状況との違いになります。TOB-MK-200の内蔵天びん、自動計算、永続的なデータ保存により、すべての試験が記録され、追跡可能で、監査時にも説明可能になります。これらは機械式振とう機では提供できない機能です。

技術FAQ — バッテリー粉末向けエアジェットふるい分析

Q1：TOB-MK-200はレーザー回折式粒子径分析装置の代替になりますか？

2つの装置は相補的な関係にあります。レーザー回折法は、広い範囲にわたる体積加重粒子径分布を完全に測定でき、多くの場合数分で完了します。エアジェットふるいは、粗大粒子側の割合について、単一点（または複数のふるいを使用する場合は多点）の質量基準測定を提供します。多くのバッテリー品質管理ラボでは、日常監視にはレーザー回折法を使用し、粗大粒子分画の定期的な検証、特に仕様限界（例：「38µmふるい上の残留率

Q2：選択した試験圧力が粉末に適切であることをどのように検証すればよいですか？

同じ試料について、圧力を段階的に上げながら一連の試験を実施します（例：–3kPa、–5kPa、–7kPa）。通過率を圧力に対してプロットします。適切な圧力は、曲線がプラトー状態になる点です。それ以上圧力を上げても結果が大きく変化しません。このプラトーは、エアジェットによって達成可能な凝集解除および分級がすべて完了したことを示します。不必要に圧力を超過すると、粒子の摩耗を引き起こす可能性があります。

Q3：真空発生装置にはどのようなメンテナンスが必要ですか？

真空発生装置にはフィルターエレメントが含まれており、毎週点検し、目視で変色した場合、または装置の圧力が通常の設定値に到達しない場合に交換する必要があります。試料コレクターと透明カバーは、水と中性洗剤で洗浄し、再使用前に十分乾燥させることができます。プラスチック部品を損傷する可能性がある有機溶剤は使用しないでください。電子天びんは精密機器です。計量皿へ粉末を直接こぼさないようにし、必ずカバーを付けた状態でふるいを計量してから風袋引きを行ってください。

Q4：中間分画を再計量せずに、1つの試料を複数のふるいで順番に試験できますか？

この装置は、一度に1つのふるい上の残留物を測定するよう設計されています。連続分析（例：63µm → 38µm → 20µm）の場合、最初のふるいで試験を完了し、試料コレクターから下位粒子粉末を回収して計量し、その後その下位粒子分画を次のふるいへ移します。TOB-MK-200の内蔵天びんとソフトウェアは、元の試料重量および連続した残留物重量に基づいて粒度分画比率を計算できます。この方法はふるい積層法より時間がかかりますが、微粉末でははるかに高い精度で同じ情報を得ることができます。

手動ふるい分け工程を、自動化され、記録可能で、高い再現性を持つエアジェット方式へ置き換える準備はできていますか？TOB-MK-200の見積もりをご依頼いただくか、バッテリー粉末QAプロトコルに適したふるい開口サイズについて、当社の試験機器チームへお問い合わせください。

tob.amy@tobmachine.com  | +86 181 2071 5609

その他の必要製品

• TOB 304SS 600メッシュふるい — TOB-MK-200およびその他の標準ふるい振とう機に対応する、600メッシュ開口の高精度ステンレス鋼製試験ふるい。約20～25µmまでの正極および負極粉末の微細分画測定に適しています。
• TOB電動振動ふるい — エアジェット流動化が不要なバッテリー粉末の通常の高スループットふるい分け用に使用する、電動式機械ふるい振とう機。粗大分画および複数ふるい積層運転に適しています。
• 正極活物質— NMC、LFP、LCO、LMFP、ナトリウムイオン層状酸化物、およびプルシアン系正極粉末の幅広い製品群。これらの粒度分布はTOB-MK-200で評価でき、コーティング均一性と安定したセル性能を確保します。
• 負極活物質— 黒鉛、ハードカーボン、シリコン-黒鉛複合材料、およびリチウム金属負極材料。TOB-MK-200エアジェットふるいを使用して、スラリー混合およびコーティング前に負極粉末の粗大粒子分画を確認できます。